Классификация и характеристики моторных масел

Моторное масло играет важную роль в работе двигателя, ведь кроме своей основной функции – смазывания сопрягаемых деталей, оно очищает и защищает мотор от коррозии. При этом само масло работает в довольно тяжелых условиях, и очень важно, чтобы его качество и свойства соответствовали требованиям. Сейчас на рынке представлено большое количество масел разных производителей с различным набором присадок и характеристик. Для их упорядочивания были разработаны несколько стандартов, которые классифицируют масла по вязкости (SAE) или по эксплуатационным свойствам (API, ILSAC, ACEA, JASO и др.) и используются по всему миру. С их расшифровкой мы и разберёмся в данной статье.

Функции и требования

Прежде чем переходить к классификации масел и их расшифровке, уделим немного внимания непосредственно самому моторному маслу, его функциям и условиям работы. В двигателе масло выполняет следующие основные функции:

• смазывание сопрягаемых деталей при их движении;
• защита от коррозии;
• поддержание чистоты смазываемых поверхностей;
• охлаждение;
• уплотнение зазоров.

Кроме выполнения всех перечисленных функций, масло должно сохранять свои свойства и стабильно работать в довольно широком диапазоне температур и тяжелых условиях, среди которых можно выделить такие зоны, как:

• Головка блока цилиндров (клапанная крышка): влияние умеренных температур, отработавших газов и других элементов (NOx, SOx, H2O, O2).
• Зона верхнего кольца поршня: высокие температуры (250-300°С), высокое давление, топливо, сажа.
• Подшипники скольжения (вкладыши): высокие температуры, высокие скорости.
• Картер двигателя (масляный поддон): низкие температуры зимой (до -40°С).

Все это накладывает на масло довольно жесткие требования:

• Хорошие смазочные свойства на всех режимах работы двигателя.
• Оптимальные вязкостно-температурные свойства (обеспечение пуска холодного двигателя и нормальной работы при рабочих температурах).
• Достаточная антиокислительная стабильность (предотвращающая значительные изменения химического состава в процессе его работы).
• Хорошие моюще-диспергирующие свойства.
• Высокие противокоррозионные свойства.
• Устойчивость к процессам испарения.
• Малая пенообразующая способность и высокая физическая стабильность.

Состав моторного масла

Моторное масло состоит из четырех основных компонентов:

• Базовая основа (синтетическая, минеральная, полусинтетическая).
• Функциональный пакет присадок.
• Загуститель (улучшает вязкостно-температурные свойства).
• Депрессор (понижает температуру застывания).

В свою очередь, присадки, используемые в масле, можно разделить на несколько основных групп, отличающихся по функциям.

Вязкостно-температурная характеристика по классификации SAE

Под вязкостью понимают внутреннее сопротивление слоев смазки, на которые действуют сторонние силы. Проще говоря, это способность масла оставаться текучим и при этом удерживаться на поверхностях деталей двигателя в разных температурных условиях.

Вязкость – это основное значение, по которому выбирают масло. Различают динамическую, кинетическую, удельную и условную вязкость, но чаще всего учитываются первые два показателя. Их также называют низкотемпературной (динамической) и высокотемпературная (кинетической) вязкостью. То есть, масло работает в разных температурах и вязкость, соответственно, может меняться.

Классификация по вязкости SAE (Society of Automotive Engineers) была разработана Обществом Инженеров по Автомобильной Технике США. На текущий момент ее придерживаются практически все производители.

SAE характеризует только вязкость неиспользованного или «свежего» моторного масла, не затрагивая его рабочих характеристик.

Как мы уже говорили выше, вязкость изменяется в зависимости от температуры. По SAE вязкость масел описывается при стандартных температурах. SAE показывает вязкость масла при низких температурах (т.е. при –5°C, –10°C или –15°C в зависимости от марки) и при высоких (всегда при 100°C). Сезонное масло имеет только одну вязкость и одинарное число, например SAE 30.

Таким образом, стандарт выделяет три классификации масел: зимние, летние и всесезонные.

В зимнюю группу входят 6 категорий масел с аббревиатурами 0W, 5W, 10W, 15W, 20W, 25W. Буква W обозначает «winter», то есть зима. Первая цифра обозначает допустимый минимум температуры холодного пуска. Как правило, отсчет идет от -40°С – это так называемая “температура прокачиваемости”.

В целом, чем ниже число, тем лучшей текучестью обладает масло при температурах ниже нуля.

Пример 1. SAE 20W имеет хорошую текучесть при –10°C.
Пример 2. SAE 5W имеет хорошую текучесть при –25°C.

К летней группе относят 5 категорий: SAE 20, 30, 40, 50, 60. Чем больше число, тем выше вязкость.

В условиях холодной зимы и жаркого лета многие автолюбители выбирают всесезонное масло. Оно более универсально и имеет двойное число. Первое число и буква W означает текучесть при указанных низких температурах. Второе число указывает текучесть при 100°C.

Например, SAE 10W–40. Это масло обладает текучестью сезонного SAE 10W при низких температурах. При температуре 100°C вязкость увеличивается до значения, соответствующего SAE 40.

Классификация по качеству масла API

Стандарт API (American Petroleum Institute – Американский Институт Нефти) устанавливает уровень качества масла для дизельных и бензиновых двигателей. По мере развития двигателей возрастали и требования к качеству смазки, поэтому классификация регулярно пересматривалась. Спецификация API делится на 2 основные категории, которые обозначаются буквами:

• S (Service) – для бензиновых двигателей.
• C (Commercial) – для дизельных.

После них идет буквенное обозначение эксплуатационных качеств (от А до N). Чем дальше по алфавиту стоит вторая буква, тем выше требования испытаний, которые прошло масло. К некоторым буквам также добавляются номера (2 или 4) для обозначения 2-х или 4-х тактных двигателей, в которых его следует использовать.

Универсальные масла для бензиновых и дизельных двигателей имеют обозначение обеих категорий, например, API SJ/CF.

Отдельно можно выделить энергосберегающие масла EC (Energy Conserving), которые уменьшают расход топлива за счет текучести и низкой вязкости. Причем низкая вязкость сохраняется при высоких и низких температурах. Сравнение проводят относительно эталонного масла вязкости SAE 20W-30. Римские цифры указывают процент экономии топлива (EC I – 1,5%, EC II – 2,5%).

Пример. API SJ/CF-4 EC II. Это универсальное масло для бензиновых (SJ) и дизельных (CF) двигателей с энергосберегающими свойствами (2,5%).

“S” для бензиновых двигателей

Данные этой категории представим в таблице, начиная от современных до вышедших из эксплуатации классов.

Более ранние классы API SA, SB, SC, SE, SF уже не актуальны, применяются только при особых рекомендациях.

“C” для дизельных двигателей

Есть более ранние классы, которые уже не используются.

Классификация моторных масел по ACEA

ACEA (Association Consracteuis Europeeen des Automobiles) – Ассоциация европейских производителей автомобилей была организована в 1991 году. До 1996 года она работала параллельно с API. Стандарт учитывает и предъявляет более жесткие требования к моторному маслу 15 европейских автопроизводителей. Сейчас действует квалификация ACEA от 2012 года.

По классификации ACEA 2012 масла делятся на 3 группы:

• AB – для бензиновых и маломощных дизельных двигателей.
• С – для двигателей с устройствами для очистки выхлопных газов (в том числе сажевыми фильтрами).
• E – для дизельных двигателей большой мощности.

В группу АВ входят 4 класса: А1В1, А3В3, А3В4, А5В5. Они имеют разные характеристики и область применения.

Чем больше цифра, стоящая рядом с буквой, тем выше категория масла по эксплуатационным характеристикам.

В группу С также входят 4 класса: С1, С2, С3, С4. Это самая современная классификация, которая отвечает всем экологическим нормам. Масла можно использовать в системах с сажевыми фильтрами и катализаторами выхлопа, также они имеют сниженную зольность.

В группу E входят 4 класса: E4, E6, E7, E9. Эти масла подходят для дизельных моторов тяжелого транспорта, грузовиков и тягачей.

Классификация по ILSAC

Классификация масел ILSAC была создана в 1992 году для автомобилей японского и американского производства. Всего в неё входят 5 классов только для бензиновых двигателей, каждому из которых соответствует класс SAE или API. Это GF-5, GF-4, GF-3, GF-2, GF-1.

Самым современным является класс GF-5, который совместим с биотопливом, катализаторами выхлопа и уплотнителями. GF-4 от 2004 года соответствует классу API SM. Классы GF-1 и GF-2 считаются устаревшими.

Классификация по ГОСТ

Советский ГОСТ 17479.1 для масел был принят в 1985 году. В 2015 году был переиздан под современные требования, соответствует международным стандартам.

По вязкости масла делятся на летние и зимние. Обозначения для летних – 8, 10, 12, 14, 16, 20, 24, для зимних – 3з, 4з, 5з, 6з, 8. Всесезонные обозначаются через дробь аналогично SAE. Далее представим таблицу соответствия ГОСТ и SAE.

Также ГОСТ для масел выделяет 6 групп, которые имеют буквенные обозначения А, Б, В, Г, Д, Е. Цифровой индекс 1 указывает на масла к бензиновым двигателям, 2 – к дизельным. Группы соответствуют аналогам квалификации по API.

Основные характеристики моторных масел

• Кинематическая вязкость измеряется по системе в Санти стоксах (сСт) или по системе СИ в миллиметрах квадратных на секунду. Техническая или условная вязкость измеряется с помощью вискозиметра. Учитывается время вытекания 200 мл масла через отверстие прибора, за эталон берут воду.
• Динамическая (абсолютная) вязкость определяет силу сопротивления двух слоев масла во время движения со скоростью 1 см/с на единицу длины (1 см). По системе СИ измеряется в Паскаль-секундах, в промышленности за единицу измерения считается Пуаз. По сути, значение динамической вязкости указывается в маркировке и зависит от температуры. Так определяется, при какой минимальной или максимальной температуре масло сможет работать и сохранять текучесть.
• Индекс вязкости моторного масла (ИВ) – это относительная величина, которая показывает изменения степени вязкости в зависимости от температуры. Чем выше индекс вязкости, тем лучше текучесть при отрицательных температурах. Высокий ИВ нужен всесезонным маслам и гидравлическим жидкостям.
• Испаряемость. Известно такое явление, как расход масла «на угар». Именно на этот фактор влияет испаряемость, которая измеряется в процентах. Чем меньше значение испаряемости, тем меньше масла выгорает и испаряется. Хорошим показателем является 14%.
• Коксуемость. Этот показатель указывает на степень образования смол и нагаров. Очищенные масла имеют низкую коксуемость, и наоборот. Коксуемость может повыситься по мере старения и окисления масла. Используется понятие «коксовое число». Масла с низкой вязкостью имеют коксуемость 0,1-0,15%, с высокой – до 0,7%.

На срок службы масла напрямую влияет режим эксплуатации двигателя и, непосредственно, его качество. Производители часто рекомендуют замену после 10-15 тыс. км пробега, но это усредненное значение. Специалисты рекомендуют замену после 7-8 тыс. км пробега.

• Сульфатная зольность. Зольность определяется по содержанию в смазке минеральных веществ, которые при сгорании образуют золу. Чем выше зольность, тем больше появляется нагара. В старых маслах использовались сульфатные присадки, которые при сгорании образовывали твердую, абразивную золу. Зольность 1% считается высокой.
• Щелочное число указывает на содержание щелочей и водорастворимых кислот. Высокое щелочное число влияет на моющую способность и корродирующее действие на металлы. В процессе эксплуатации моющие свойства снижаются, а коррозийная активность увеличивается.
• Плотность масла в какой-то степени зависит от его качества и состава присадок. Для вычисления берется масса и объем. Средняя плотность моторного масла 0,8-0,9 кг/л. Также есть варианты с плотностью 0,95 кг/л и 0,7 кг/л.
• Температура вспышки. Этот показатель определяет склонность смазки к нагарообразованию и сгоранию, указывает на наличие легкокипящих фракций. У хороших масел высокая температура вспышки.
• Температура застывания. Это температура, при которой масло теряет текучесть и подвижность. Запуск двигателя при таком состоянии смазки затруднен и может привести к поломке.
• Присадки. Эти вещества улучшают эксплуатационные свойства. Есть разные виды присадок: противоизносные, антикоррозийные, моющие, восстанавливающие и т.д.

(2 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Загрузка...